抗肝纤维化综述

抗肝纤维化研究进展
摘要：肝纤维化（Hepatic Fibrosis）是细胞外基质(ECM)过度沉积，降解相对不足的结果。

肝纤维化是多数慢性肝病所共有的病理特征，并最终可能转变为肝癌。

而目前临床上尚无理想的治疗药物，因此防治形势依然很严峻。

本文就肝纤维化发生的机制以及α-干扰素、TGF-β1/Smads信号转导、基质金属蛋酶(matrixmetalloproteinases，MMPs)与肝纤维化之间的联系进行综述。

关键词：肝纤维化；α-干扰素；TGF-β1/Smads信号转导；基质金属蛋白酶
肝纤维化（Hepatic Fibrosis）的形成是一个缓慢的动态过程，涉及到包括细胞—细胞因子—细胞外基质等构成的复杂网络结构，最终导致细胞外基质（ECM）过度沉积，降解相对不足[1]。

肝纤维化是慢性肝病的病理特征，也是肝硬化形成的病理基础。

随着肝组织的持续损伤，可能最终进展为肝癌[2]。

为了阻止和逆转肝纤维化和肝硬化的进展，临床上需采取有效的治疗措施进行抗纤维化治疗，而近年来的研究也表明肝纤维化患者经过有效的治疗是可以逆转的，但目前对于患者有效抗肝纤维化的药物相对较少，如何寻找和开发新的有效抗肝纤维化药物成为人们关注的热点和难点[3]。

1.肝纤维化形成的机制
肝纤维化从形态学上讲是肝结缔组织（基质—蛋白多糖和非胶原糖蛋白）异常增生，肝窦毛细血管化（基底增厚和窗孔消失）；从生化考虑则为细胞外间质合成分泌增加，降解减少，肝内沉积增加，肝纤维化逐渐形成即瘢痕形成；从细胞考虑是产生ECM 的主要细胞—肝星状细胞（HSC，Hepatic Stellate Cell）被激活增殖合成分泌大量 ECM，而降解减少。

免疫学认为肝纤维化是CD8介导的疾病，活化的HSC可抑制 T细胞的活化，活化的 NK 细胞可杀伤活化的 HSC ，但B细胞促进 HSC 的活化[4]。

在肝纤维化发生时，一般可检测到 5 种主要的胶原蛋白，其中以Ⅰ、Ⅲ型为主，早期以Ⅲ型为主，后期以Ⅰ型为主[5,6 ],新形成的Ⅰ、Ⅲ型胶原形成纤维束，并沿这些细胞呈树枝状分布，形成新的纤维间隔[8]。

肝星状细胞（HSCs）的活化是肝纤维化形成的中心环节，是ECM的主要来源[9]。

HSCs 在正常生理条件下处于静息状态，但各种损肝因子如病毒性肝炎、酒精、药物或自身免疫紊乱会促使受损肝细胞将通过产生并释放氧自由基、脂质过氧化物、蛋白酶、细胞因子和生长因子等直接或间接地损害邻近细胞，诱导 KC 细胞、肝窦内皮细胞、血小板和肝细胞分泌多种细胞因子和生长因子，述细胞因子和生长因子等与某些化学递质共同作用于静息态的 HSC，使其激活成为激活态的HSC[1],激活态的HSCs成为具有高度增殖性、纤维发生性、促炎性和收缩性的肌成纤维细胞样细胞表型，这是纤维化过程的关键环节[10]。

肝纤维化是一个可逆性的过程，控制肝纤维化的发展对于肝硬化及肝癌的防治具有至关重要的作用。

2.α-干扰素和抗肝纤维化
α-干扰素（IFN-α）是目前临中使用较为广泛的一种干扰素, 主要应用于抗病毒的治疗, 是目前治疗HBV首选药物。

IFN-α因其具有明确的抗病毒作用目前已被广泛应用于治疗病毒性肝炎。

在临床应用过程中有些学者发现[11], IFN-α在抗病毒的同时有抗肝纤维化作用。

HSC作为ECM的主要来源细胞, 目前已成为抑制肝纤维化的主要研究对象。

TGF-β目前被认为是使HSC活化的重要细胞因子。

王卫兵[12]等把50 例慢性乙肝患者随机分为治疗组 30 例, 用 300万U IFN-α前半个月1次/ d, 以后每周3次, 和对照组20例给予一般保肝药治疗, 疗程6 个月。

用酶联免疫吸附实验和放射免疫法测定, 发现用药后血清中T GF -β1、 HA、 LN、 PCIII 均显著下降, 表明应用 IFN-α后血清中TGF-β1减少可能会降低HSC的活化作用, 使得HA、LN、PCIII的合成减少而降低它们在血清中的浓度。

提示IFN-A可以通过降低血清中的TGF -β1, 减少对 HSC的活化而抑制肝纤维化的形成。

Inagaki[13]等通过对用四氯化碳诱导的肝纤维化大鼠模型及体外培养的HSC进行瞬时转染分析发现, IFN-α可抑制体内I型胶原启动因子的活化,而使I型胶原mRNA的水平降低。

同时发现IFN-α可对抗TGF -β/ Smad3诱导I型胶原的体外转录,从而减少胶原的合成, 减轻ECM的过度增生。

此外,一些相关研究表明在应IFN-α治疗后肝组织内的纤维化程度有一定的逆转。

这可能是IFN-α通过某种机制促进纤维化肝组织内的ECM降解的结果。

综上所述, IFN-α抗肝纤维化的机制可能主要包括三方面: (1) IFN-α通过抗病毒、减轻肝脏炎症的作用实现抗肝纤维化作用(2) 抑制细胞外基质合成(3)促进
细胞外基质降解[14]。

3.TGF-β1/Smads信号转导和肝纤维化
TGF-β超家族在细胞生长、增殖、分化、免疫等方面均处于举足轻重的地位。

在肝脏中， TGF-β能通过对细胞 DNA 合成的调节抑制肝实质细胞增殖，促进某些间质细胞如肝星状细胞（HSC）的增殖转化，HSC 在 TGF-β作用下转化为肌成纤维细胞，并刺激这些细胞增殖并向损伤部位转运，在损伤部位产生大量胶原。

同时 HSC又以自分泌和旁分泌方式上调 TGF-β的表达进一步加速肝纤维化。

TGF-β1/Smad 途径是TGF-β发挥作用的最常见途径，在肝纤维化的启动和肝星状细胞的激活转化过程中起关键作用。

TGF-β能与相应的膜受体结合，导致膜受体活化，活化的膜受体吸引募集 Smads 蛋白家族，通过级联传递，最终将信号传递至核内，对目的基因进行调控，从而影响相应蛋白及细胞因子的表达。

Smads蛋白家族可分为 Smad 1~9 ：Smads 蛋白家族中 Smad1 、2 、3 、5 、8 、9 称为膜受体激活的 Smad（R-Smad），可通过与活化的 TGF-β膜受体结合将信号传递至细胞内；Smad4可与 R-Smad 结合协助其进入细胞核；而 Smad 6 、7 能与 R-Smad 竞争结合活化的TGF-β受体，从而阻碍（TGF-β）/Smad 通路中的信号传递。

（TGF-β）/Smad 途径已发现可通过抑制肝星状细胞胶原分泌及细胞活化来改善肝纤维化进程[15]。

李红星[16]等人研究采用大豆油联合四氯化碳制备动物模型，HYSA腹腔注射给予相应治疗，纤维半定量评分及Masson染色结果均提示肝纤维化模型制备成功。

HYSA组与模型组相比，纤维化相应指标均有明显改善，差异有显著性，说明 HYSA 可明显改善四氯化碳所致的肝纤维化。

各组大鼠肝组织中 TGF-β1与CTGF表达量与肝纤维化程度有关，证实了TGF-β1 与CTGF 在肝纤维化发生中的中心作用，HYSA 组大鼠肝组织中两种蛋白表达均明显降低，说明 HYSA 可能是通过抑制 TGF-β1 蛋白表达来降低 CTG表达，进而抑制肝纤维化的形成。

有研究[17]诱导的大鼠纤维化模型中TGFβ1、TβRI、Smad3、Colla表达明发现经过CCL
4
显增强，Smad7 表达明显下降，经肝炎平治疗后TGFβ1及其受体TβRⅡ表达均比模型组减弱。

Sferra等[18]发现丹参加鼠尾草提取物在防止 DMN 诱导的大鼠慢性肝炎肝纤维化治疗中是有效的，主要通过抑制 TGF-β/Smad3 途径，减少α
-SMA 、collagenⅠ~Ⅲ，CTGF ，TGF-β，Smad3 和 Smad7 的分泌实现。

TGF-β还能激活金属蛋白酶抑制剂抑制金属蛋白酶的活性降低 ECM 的降解。

Liu [15]等通过绞股蓝总皂苷对四氯化碳诱发的肝纤维化大鼠模型的作用证实绞股蓝总皂苷能改善肝纤维化大鼠肝纤维化程度，这一作用与其抑制 TGF-β分泌、阻碍Smad2 及 Smad3 的磷酸化有关，最终影响 HSC 的活化。

因此，TGF-β以及其细胞内介质 Smad 蛋白可作为肝纤维化潜在的治疗目标。

4.基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinasesMMPs)和肝纤维化
基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)对 ECM 有广泛的降解作用，是调节 ECM 动态平衡最重要的一大酶目前认为 ECM 降解蛋白酶，如基质金属蛋白酶类(MMP)在 ECM 的降解过程中发挥重要作用，大量的资料表明 MMP 能在多个水平影响ECM的降解，对ECM 的降解起着极为关键的作用[19]。

研究显示MMP 表达数量在肝纤维化过程中并未发生明显改变，但其降解胶原活性在肝纤维化发生前后却具有显著变化，深入研究发现其原因可能与基质金属蛋白酶组织抑制因子(TIMP)对 MMP 活性的抑制作用有关，因此通过调节MMP/TIMP 的平衡来增强 MMP活性、降低TIMP活性，从而增加 ECM降解、减少 ECM合成达到抗肝纤维化的效果。

HSC 是ECM、MMP及TIMP的主要来源，而TIMP1又是活化了的 HSC 抗凋亡因子，近年来越来越多的学者将 TIMP1 作为抗肝纤维化治疗的一个重要作用靶点来研究，反义TIMP- 1 真核表达质粒能明显抑制实验性肝纤维化中 TIMP- 1、MMP- 13 蛋白的表达，对肝纤维化具有较好改善效果，而采用脂质体包埋法将以构建的重组Smad- 7 和TIMP- 1siＲNA 真核细胞表达质粒导入肝纤维化大鼠模型体内，其抑制大鼠肝纤维化效果明显优于单一治疗，提示多靶点联合阻断能提高对肝纤维化的逆转治疗效果。

艳玲[20]等研究发现肝纤维化模型组大鼠在肝纤维化的形成过程中，MMP-1的表达增加而肝纤维化却没有逆转的原因是因为肝纤维化时MMP-1的表达增加而肝纤维化却没有逆转的原因是因为肝纤维化时MMP-1的特异性抑制因子TIMP-1的表达也显著提高，且增加幅度更大，增加的TIMP-1与MMP-1以1：1的比例形成MMP1－TIMP1复合体，从而阻断MMP-1与底物结合，使MMP-1失去降解细胞外基质的作用。

杨莉等[21]研究中发
现发现模型软肝化坚颗粒组血清 MMPs 的含量与模型对照组相比明显升高差异有统计学意义;而血清中 TIMP-1的含量明显降低，由此可见肝化坚颗粒可促进MMP的产生，减少TIMP-1 的产生，从而促进 ECM 的降解，起到抗纤维化的作用。

而秋水仙碱虽然亦可促进 MMPs 的产生，减少 TIMP-1 的产生，但是其促进 MMPs 产生的作用明显低于软肝化坚颗粒，表明软肝化坚颗粒在这方面的作用强于秋水仙碱。

目前认为肝纤维化是肝脏受到慢性损伤时肝脏细胞外基质分泌和降解失平衡, 导致ECM可逆积累的结果。

MMPS及其TIMPS可不同程度地反映肝纤维化及肝硬化的进展情况。

肝纤维化是一个动态的涉及到进展与逆转两方面的病理过程,深入了解MMPS及TIMPS在肝纤维的发生、发展及逆转过程中的作用及作用机制, 将对未来的抗纤维化治疗及逆转肝纤维化提供新的治疗依据及思路。

通过阻断TIMP S 的表达将是肝纤维化基因治疗的一条新思路。

5.展望
综上所述，抗肝纤维途径多种多样，但究其本质主要是针对肝纤维化过程中的一步或多步过程，从而阻止体内EMC降解的不平衡。

虽然抗肝纤维化药物的研究在动物模型以及作用机理尤其信号通路转导方面取得了重要进展，例如国外有研究发现槲寄生的提取物可以通过抑制TGF-β1的信号通路组织Smad7的表达从而一直一定程度抑制肝纤维化[22]，但对慢性肝纤维化的治疗仍无理想的药物。

未来抗纤维化药物的研究应该集中在以下几个环节：（1）针对不同靶点，开发不同的靶点药物，继续寻找更加有效的药物靶点。

（2）加大对中药的开发利用从中开发有效单体、有效成分或复合物用于治疗肝纤维化这一复杂综合病症，将具有巨大的应用前景。

（3）开发的药物应当无毒性。

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